电脑系统万能试验机,万能试验机测试哪些性能

2024-06-26 01:19:44

1.万能拉伸强度试验机与液压试验机有什么区别？

2.目前,我正在对电子式万能试验机进行选型,初步计划购买MTS-SANS的,谁使用过呢?说说看.

3.万能压缩试验机是干什么用的

摘要本文通过对材料力学拉伸实验的教学体会，全面介绍了微机控制液压万能实验机的功能特点、结构原理及操作要点，旨在对微机控制液压万能试验机的推广应用提供有益的参考。

关键词微机控制液压万能试验机；力学性能；结构；应用

引言

拉伸实验是材料力学性能测试中的重要实验。传统的拉伸实验采用的设备一般都是液压万能试验机。随着电测电控技术在试验机上的广泛应用，市场上相继开发了微机控制电子万能试验机和微机控制液压伺服万能试验机。我校材料力学实验室于2005年购进了上海新三思集团生产的SHT4000系列微机控制液压伺服万能试验机。这种试验机仍然采用液压油作为动力源，与老式液压万能试验机不同之处是采用液压加荷与微机系统相结合的技术，利用计算机对试验进行数据采集、数据处理及图形显示，从而使试验机功能更完善，操作更便捷，数据更准确。另外，微机液压伺服万能试验机与微机电子万能试验机比较，其最大的优点是动力性强，加荷范围宽。以上海新三思产品为例，SHT4000系列微机控制液压伺服万能试验机最大负荷可以达到2000kN，同时该厂第一家研制成功了600 kN电子万能试验机。

1试验机的主要结构及工作原理

SHT系列微机控制液压万能试验机主要结构可分为两大部分：（液压）加荷系统和测量系统。加荷系统通过油缸活塞把力传递给固定在试验台下面的负荷传感器，由负荷传感器把力信号转换成电信号传送给测量系统。通过测量系统对数据进行处理、分析，从而得出试验结果。

加荷系统包括主机和液压源。主机主要由机座（内部为主工作油缸）、试台、上横梁、下横梁、夹持部分、丝杠、光杠等组成，是试验的执行机构。上下横梁之间形成拉伸空间，可以实现试样拉伸变形；下横梁和试台形成压缩空间，可以实现试样压缩、弯曲、剪切等变形。因此，该种万能试验机又被称为双空间万能试验机。液压源主要由电机、油泵、油箱、控制电器等部分组成，是试验机的动力供给机构。打开油泵控制开关，通过计算机对伺服阀的控制来实现活塞的上升和下降。

测量系统由工控机和计算机组成，它主要完成数据的采集和处理。工控机的工作原理如下图：

计算机通过串行口与工控机相联，通过实验软件对工控机采集到的数据进行处理，如传感器示值显示、试验曲线显示、试验结果处理及试验报告打印等。

2 试验机在拉伸实验中的应用

微机液压伺服万能试验机是一种先进的材料试验机，利用它在拉伸实验中测试金属材料的力学性能，可以测试的性能指标有：上屈服强度、屈服强度、最大力、抗拉强度、规定非比例延伸强度、弹性模量、断后伸长率。其中规定非比例延伸强度、弹性模量需通过安装电子引伸计测得。下面介绍一下应用微机液压万能试验机在拉伸实验中测试金属材料性能的主要步骤：

（1）选用及装卡夹块；

（2）顺序开机：显示器→打印机→计算机→工控机→启动试验软件→液压源；

（3）进入试验窗口，选择试验方案；测量试样尺寸，输入相关试验参数；

（4）装卡试样；

（5）安装引伸计，以备测弹性模量和规定非比例延伸强度；

（6）传感器示值清零，开关转换到加荷档，点击试验窗口的“运行”按钮，进入试验状态；

（7）直到试样拉断，保存试验数据；

（8）取下试样，再把开关转换到快退档，使活塞退回到底；

（9）如果需要的话，可以输出打印试验报告单；

（10）关机：液压源→退出试验软件→工控机→计算机→显示器→打印机。

从以上实验过程可以看出，利用微机液压伺服万能试验机测试材料的力学性能操作简捷方便，自动化程度高。由于该试验机的测量系统本身能自动采集数据、自动处理数据，因此省去了数据记录、数据计算的过程，也避免了很多人为误差，使测量结果更准确。例如，测定低碳钢的弹性模量，只要安装了引伸计，按规定步骤运行试验，就可以在试验结果中直接读值。而传统的液压万能试验机测定弹性模量要采用等量逐级加载方法边加载边记录，最后还要计算，既麻烦又存在人为误差。同样，利用微机液压伺服万能试验机测定金属拉伸时的强度和塑性指标，也具有老式液压万能试验机不可比拟的优点，即可以直接读取指标数据，不必读表、记录、计算。

3操作要点说明

（1）关于夹块的选用及装卡：圆试样选择V型夹块，扁试样选择平夹块。当试样尺寸在夹块的临界尺寸时，尽量选用尺寸较小的一种。如SHT4305的V型夹块有Φ15-Φ30，Φ30-Φ45，Φ45-Φ60三种，如果试样尺寸为Φ30，则应尽量选择Φ15-Φ30的夹块。

装夹块时，油泵电机切勿启动，并让机器处于断电状态。将夹块推入衬板的燕尾槽内，夹块有倒角的一面顺着试样受力的方向。锁紧衬板两侧的小挡板，防止夹块偏离。

（2）关于开机顺序：当试验软件完全启动，进入联机状态后，机器才能运行（油泵才能启动）。所以在进行试机前，测量系统必须先启动，开机顺序为：显示器→打印机→计算机→工控机→启动试验软件→液压源。

（3）关于试样的装卡：试样夹紧，圆试样夹在V型夹块的中间，扁试样须垂直于夹块，不能倾斜。夹持部分要足够长，最少要为夹块长度的3/4。上下夹头夹紧时，严禁升降横梁。

（4）关于力值清零：在软件主界面上有传感器栏，用来显示采样的数据，能显示4种传感器的值，即试验力、位移、引伸计、峰值力。一般在夹紧试件、装夹引伸计之后，要将各传感器清零才能开始运行试验。但是力传感器的清零比较特殊，先是将拉伸夹具上夹头夹紧，然后调整下横梁到适当的位置，把力值清零，再夹紧下夹头。

（5）关于开关的转换：液压源面板上的转换开关用来控制油路的转换。试验开始运行时将开关打到“加荷”档；试验结束后，必须先取下试样，再把开关转换到“快退”档，使活塞退回到底。如果先把活塞下降会使断裂的试样互相抵住，破坏钳口。

（6）关于引伸计：微机控制液压万能试验机还有一个重要的附件，即电子引伸计。电子引伸计是感受试件变形的传感器，主要用于试样变形较小的试验，如测定材料弹性模量和规定非比例延伸强度。如果不需要测定这两个性能指标，则不必安装引伸计。

在装夹电子引伸计时，将电子引伸计轻轻拿起，把标距杆垫片卡在力臂与标距杆之间，压紧两力臂，使两刀刃垂直接触试样，用弹簧或橡皮筋将引伸计绑在试样上，装好后取出标距杆垫片，使力臂与标距杆之间保持0.5mm的间隙。另外，要保护好电子引伸计，不要摔碰，刃口保持锋利，标距杆两端的螺钉不要取下，以防两臂开度无限制张开，造成应变片及弹簧片永久变形，造成电子引伸计损坏。

试验中途，当变形达到试验方案设置的引伸计切换点时，即当材料达到屈服极限时，应迅速取下引伸计（此时程序有提示窗口）。

微机控制液压万能试验机不仅可以做拉伸实验，还可以实现压缩、弯曲、剪切等实验。拉伸实验是基本实验，因此，这里我们以拉伸实验为主，介绍了微机控制液压万能试验机的应用。

万能拉伸强度试验机与液压试验机有什么区别？

一、在应用范围上

电子万能试验机，广泛应用于各种金属、非金属及复合材料，如木材、塑料型材、电线电缆、纸张、薄膜、橡胶、医药、食品包装材料、织物等进行拉伸性能指标的测试。同时可根据用户提供的国内、国际标准定做各种试验数据处理软件和试验辅具。数字显示电子万能试验机适合于只求力值、抗拉强度、抗压强度等相关数据的用户，如需求取较为复杂参数，微机控制电子万能试验机是更好的选择。

二、在使用性能上

电子万能试验机，不用油源，所以更清洁，使用维护更方便；它的试验速度范围可进行调整，试验速度可达500mm,试验行程可按需要而定，更灵活；测力精度高，有些甚至能达到；体积小、重量轻、空间大、方便加配相应装置来做各项材料力学试验，可以做到一机多用。

液压万能试验机，受油源流量的限制，试验速度较低。手动液压万能试验机，操作较为简易，价格便宜，但控制精度较低；电液伺服万能试验机，则性能门式数显电子万能试验机相比，除速度低外，控制精度也不逊色；采用负荷传感器的微机控制电液伺服万能试验机，力值精度也可以达到0.5%左右，且在做大吨位的材料力学试验时，更可靠、更稳定、性价比更高。

电子万能试验机主要采用伺服电机作为动力源，丝杠、丝母作为执行部件，实现试验机移动横梁的速度控制。在传动控制上，主要有两种形式，同步带和减速机；在测力上电子万能试验机均采用负荷传感器。

三、在结构特点上

液压万能试验机主要采用高压液压源为动力源，采用手动阀、伺服阀或比例阀作为控制元件进行控制。普通液压万能试验机只能进行人工手动实现加载，属于开环控制系统，受价格因素的影响，

测力传感器一般采用液压压力传感器。而电液伺服类万能试验机则是采用伺服阀或比例阀作为控制元件进行控制，国内有些厂家亦已经采用高精度负荷传感器来进行测力。

四、在性价比上

以下的电子万能试验机更有优势。液压万能试验机主要用于金属、非金属材料和零件、部件、构件的拉伸、压缩、弯曲等力学性能试验。液压万能试验机是工矿企业、建筑建材、质检中心、水利水电、桥梁工程、科研院所、大专院校力学试验室的理想的试验设备。

手动控制的液压万能试验机，适合工矿企业的成品检验、材料指标测试；而电液伺服万能试验机，则适合要求较高的钢铁、建材检测类的试验室、科研机构及大专院校。

目前,我正在对电子式万能试验机进行选型,初步计划购买MTS-SANS的,谁使用过呢?说说看.

液压万能试验机主要用于金属，非金属材料和零件、部件、构件的拉伸，压缩，弯曲等力学性能试验。液压万能试验机是工、矿企业、建筑建材、质检中心、水利水电、桥梁工程、科研院所、大专院校力学试验室的理想的试验设备。手动控制的液压万能试验机，价格便宜，适合工矿企业的成品检验、单一材料指标测试。而电液伺服万能材料试验机，则适合要求较高的钢铁，建材检测类的试验室。30T以上的电液伺服万能材料试验机相比万，能拉伸强度试验机，更有价格优势。

万能压缩试验机是干什么用的

不知道你是想要什么样的建议呢？即然你都已经打算购买了，想必你已经做了大量的调研功课了。其它的我就不多说了，我就把我们与他们合作的情况简单说说吧，希望给你起到参考作用。

我们单位实验室拥有数十台MTS公司SANS品牌的试验设备，包括了电子式万能试验机、液压万能试验机、冲击试验机等其它专用机型。最早购置的一台试验机是在2001年，那时是和新三思集团合作的，十年后的今天，新三思集团已被MTS并购，但这台设备运行状况却相当的稳定，试验结果依然非常精确。

十年时间，我也从一个试验室检测员逐步升到实验室的小领导，感慨很多啊，呵呵。

总体来说，通过这十多年来与他们的合作，与其他国内外试验厂家相比，他们的设备性价比高，质量很稳定，没有什么小毛病，最重要的是售后服务做得非常到位，我们要做一些特殊的试验，增购一些夹具配件，服务人员都能及时的给我们提供支持。

所以这些年来，我们单位设备科都是优先采购SANS品牌的设备，我们的力学实验室都快成他们的产品陈列室了。

楼上的提到MTS并购新三思这个行业大事，有些评价比较中肯，MTS-SANS的产品确实有了很大的改进，主要是利用MTS美国的控制器、传感器、测试软件、生产工艺等核心技术提高了其设备的性能，我们单位后期购进了两台信标系列的试验机，配备的软件非常强大，让我们实验室的工程师有充足的空间创建自已想要的试验。

微机控制电液伺服万能试验机集电液伺服自动控制、自动测量、数据采集、屏幕显示、试验结果处理为一体，以油缸下置式主机为平台，配置进口油泵和电液伺服阀、PC机伺服控制器，实现多通道闭环控制，完成试验过程的全自动控制、自动测量等功能，具有专业性好、可靠性高、升级简易等特点，并可随着试验机测控技术的发展和试验标准的变化而不断充实完善。一、基本结构及主要功能

1、主机：配置油缸下置式主机机架，此结构大大降低了主机高度，运输、安装方便，性能稳定、可靠。蜗轮蜗杆结构的主机，丝杠固定不同，蜗轮蜗杆副安装在在移动横梁内，由盘式电机驱动，通过丝母旋转带动移动横梁上下移动。上下对中稳定性好，试验曲线平滑无台阶，主机刚度较大。

2、测控系统：由电液伺服油源、全数字PC伺服控制器、电液伺服阀、压力传感器、测量试件变形的引伸计、测量位移的光电编码器、试验机专用PC测控卡、打印机、多功能试验软件包、电气控制单元等部分组成；

3、标准电液伺服油源：

1)为负载适应型进油节流调速系统，采用成熟技术按标准模块化单元设计生产制造，专门为电液伺服万能试验机配套使用；

2) 选用技术成熟的油泵-电机，质量可靠，性能稳定；

3) 采用独有技术自行研制生产的负载适应型节流调速阀，系统压力稳定、自适应恒压差流量调节，无溢流能耗，易于进行PID闭环控制；

4) 管路系统：管路、接头及其密封件选用性能稳定的成组套件，保证液压系统密封可靠，无渗漏油故障发生；

4、电气控制柜：

a、系统的所有强电部件集中在强电控制柜内，实现强电单元与测控弱电单元的有效分离，保证测控系统不受干扰，长期稳定工作；

b、电控柜上设置手动操作按扭，包括电源开关、急停以及油源油泵开停等；

5、全数字PC伺服控制系统：

a) 系统以PC计算机为主体，全数字PID调节，配以PC卡板式伺服放大器、测控软件及数据采集和处理软件，可实现试验力、试样变形、活塞位移的闭环控制和控制模式的平滑切换；

b) 系统由三路信号调理单元（试验力单元、油缸活塞位移单元、试件变形单元）、控制信号发生器单元、伺服阀驱动单元、伺服油源控制单元、必要的I/O接口、软件系统等组成；

c) 系统的闭环控制回路：测量传感器（压力传感器、位移传感器、变形引伸计）与伺服阀、控制器（各信号调理单元）、伺服放大器一起组成多个闭环控制回路，实现试验机的试验力、油缸活塞位移、试样变形的闭环控制功能；具有等速率试验力、等速率油缸位移、等速率应变等多种控制模式，并可实现控制模式的平滑切换，使系统具有更大的灵活性；

6、试验机专用PC卡板式伺服放大器：

a、为可插拔式PC卡板，应用先进的计算机总线控制技术专为试验机设计，有程控模拟放大器，A/D转换，数字量采集通道，数字量I/O等；

b、该专用测控卡与PC机组成单卡测控系统，可直接与传感器相连接，进行测控和数据采集，使复杂的测控和数据采集系统变的简洁可靠；

c、采用计算机总线技术，直接插入计算机扩展槽内，全数字电路，调零、增益调整等均通过软件实现，是试验机测控技术发展的最新产品单元；

d、增益可编程串级放大器，可得到不同增益的放大倍数；

e、传感器供桥电源与A/D芯片的基准电压共用同一电压，整个测量系统同比衰减，实现了供桥电源的硬件补偿技术；

f、通过多位A/D转换满足系统的灵敏度和分辨率要求，避免了软件倍频方法降低系统的特性；

7、多功能试验软件包：

a、操作系统Windows98/XP/2000平台下，全中文操作界面；

b、计算机屏幕显示试验力、油缸位移、加载速率、变形试验数据，绘制时间-试验力/变形、变形-试验力等多种试验曲线；自动进行数据处理，数据处理方法满足GB228-2002标准要求，如上下屈服点、最大力点、各类规定非比例应力点、各类规定全伸长应力点等；同时满足试验机压力试验要求；

c、软件同时提供数据分析功能，满足试验人员进行试验分析及进行特殊试验的数据处理。

d、具备较强的图形操作功能，如动态试验曲线和数显功能，图形放大、截取功能，光标跟随显示功能等；